KR100747475B1 - Waveguidde structure for plasma lighting system - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 무전극 조명기기의 도파관 구조는, 마그네트론의 출력부에 연통하고 전자파에 의해 플라즈마화하면서 발광하도록 발광물질을 봉입한 무전극 전구를 수용하는 공진기에 연통하도록 속빈 통체로 형성하여 상기 마그네트론에서 생성되는 전자파를 공진기로 안내하는 무전극 조명기기의 도파관에 있어서, 마그네트론의 출력부와 결합되는 부분을 기준으로 양측에 대칭되게 좌우 도파관을 형성하여 서로 연통하도록 결합함으로써, 전류의 흐름 중간에 도파관으로 연속되어 전자파의 누설을 미연에 방지할 수 있고, 두 도파관 사이에 저렴한 방수/방진용 패킹부재를 개재하므로 체결부재의 사용을 줄여 전체적으로 생산비용과 생산성을 높일 수 있다. The waveguide structure of the electrodeless illuminator according to the present invention is formed of a hollow cylinder to communicate with a resonator containing an electrodeless light bulb in which a light emitting material is enclosed so as to emit light while communicating with an output portion of the magnetron and making plasma by electromagnetic waves. In the waveguide of the electrodeless lighting device for guiding the electromagnetic wave generated by the resonator, the waveguide is formed in the middle of the current flow by forming the left and right waveguides symmetrically on both sides with respect to the portion that is coupled to the output of the magnetron to communicate with each other. As it is continuous to prevent the leakage of electromagnetic waves in advance, and through the cheap waterproof / dustproof packing member between the two waveguides to reduce the use of the fastening member can increase the overall production cost and productivity.
Description
도 1은 종래 무전극 조명기기의 일례를 보인 종단면도,1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional electrodeless lighting device;
도 2는 종래 무전극 조명기기에서 도파관을 보인 사시도,Figure 2 is a perspective view showing a waveguide in a conventional electrodeless lighting device,
도 3은 도 2의 "Ⅰ-Ⅰ"선단면도,3 is a cross-sectional view taken along line "I-I" of FIG.
도 4는 본 발명 무전극 조명기기의 도파관을 보인 사시도,4 is a perspective view showing a waveguide of the electrodeless illuminator of the present invention;
도 5는 도 4의 "Ⅱ-Ⅱ"선단면도,5 is a cross-sectional view taken along line "II-II" of FIG. 4;
도 6은 본 발명 무전극 조명기기의 도파관과 공진기의 결합상태에 대한 변형예를 보인 사시도.Figure 6 is a perspective view showing a modification of the coupling state of the waveguide and the resonator of the electrodeless lighting device of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
2 : 마그네트론 2a : 출력부2:
10 : 도파관 10a : 전자파슬릿10:
11,12 : 좌우 양측 도파관 13 : 패킹부재11,12: left and right waveguides 13: packing member
본 발명은 전자파를 이용한 무전극 조명기기에 관한 것으로, 특히 전자파의 누설을 방지하고 조립성을 개선할 수 있는 무전극 조명기기의 도파관 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an electrodeless illuminator using electromagnetic waves, and more particularly, to a waveguide structure of an electrodeless illuminator that can prevent leakage of electromagnetic waves and improve assembly.
일반적으로 무전극 조명기기(PLS : Plasma Lighting System)는 전자레인지에 주로 사용되고 있는 고주파 발진기(마그네트론)을 이용하여 그 고주파 발진기에서 발생하는 전자파가 무전극 전구내 버퍼가스(buffer gas)를 플라즈마 상태로 만들면서 금속화합물이 빛을 연속적으로 발산하도록 함으로써 전극 없이도 뛰어난 광량의 빛을 제공할 수 있는 기기이다.In general, a PLS (Plasma Lighting System) uses a high frequency oscillator (magnetron), which is mainly used in a microwave oven, and the electromagnetic waves generated from the high frequency oscillator convert the buffer gas in the electrodeless bulb into a plasma state. It is a device that can provide excellent amount of light without electrode by making metal compound emit light continuously while making.
도 1은 종래 무전극 조명기기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 2는 종래 무전극 조명기기에서 도파관을 보인 사시도이며, 도 3은 도 2의 "Ⅰ-Ⅰ"선단면도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of a conventional electrodeless illuminator, Figure 2 is a perspective view showing a waveguide in a conventional electrodeless illuminator, Figure 3 is a "I-I" front cross-sectional view of FIG.
이에 도시한 바와 같이 종래의 무전극 조명기기는, 케이싱(1)의 내부에 장착하여 전자파를 생성하는 마그네트론(2)과, 마그네트론(2)의 출구부에 연통하여 그 마그네트론(2)에서 생성한 전자파를 전달하는 도파관(3)과, 전자파 에너지에 의해 봉입물질이 플라즈마화 하면서 빛을 발생하는 무전극 전구(4)와, 도파관(3)과 무전극 전구(4)의 앞쪽에 씌워져 전자파를 소정의 공진주파수로 공진하면서 전자파는 차단하는 반면 상기 무전극 전구(4)에서 발광된 빛은 통과시키는 공진기(5)와, 공진기(5)를 수용하여 무전극 전구(4)에서 발생하는 빛을 직진토록 집중 반사하는 반사갓(6)과, 무전극 전구(4) 후방측의 공진기(5) 내부에 장착하여 전자파는 통과하면서 빛은 반사하는 유전체거울(7)과, 마그네트론(2)과 무전극 전구(4) 사이에 위치하도록 상기 케이싱(1)의 내부에 설치하여 상기한 무전극 전구(4)를 회전시키는 모터조립체(8)와, 모터조립체(8)의 회전축 타측에 결합하여 회전하면서 마그네트론(2)을 냉각시키는 냉각팬(9)으로 구성하고 있다.As shown in the drawing, a conventional electrodeless illuminator is mounted in the casing 1 to communicate with a
도파관(3)은 TE10 모드의 전자파를 사용하는 것으로, 도 3에서와 같이 전계에 의해 형성된 도파관 표면의 전류흐름을 차단할 수 있도록 상측도파관(3a)과 하측도파관(3b)을 연통하도록 결합하고 있다. 즉, 직육면체 형상의 하측도파관(3b) 상면에 "디귿자"모양의 상측도파관(3a)을 엎어놓은 형상으로 연통하여 결합하고 있다. The
여기서, 상측도파관(3a)과 하측도파관(3b)의 사이에서 전류의 단절부위가 발생하므로 이로 인해 전자파의 누설이 발생할 우려가 있어 통상 전기적 결합과 방수를 모두 고려한 고가의 패킹재(3c)를 개재하고 있다.Here, since a breakdown portion of the current is generated between the
상기와 같은 종래 무전극 조명기기는 다음과 같이 동작한다.The conventional electrodeless lighting device as described above operates as follows.
즉, 제어부의 지령에 따라 마그네트론(2)은 고압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성하고, 이 전자파는 도파관(3)을 통해 공진기(5) 내부로 방사하면서 무전극 전구(4) 내에 봉입된 불활성가스를 여기(exciting)시킨다. 이 과정에서 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 하면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 반사갓(6)과 유전체거울(7)에 의해 전방으로 반사되면서 공간을 밝히는 것이었다.That is, the
그러나, 상기와 같은 종래 무전극 조명기기의 도파관에 있어서는, 마그네트론(2)의 출력부(2a)와 직교하는 방향으로 상하 양측 도파관(3a)(3b)이 결합함에 따라 전류의 흐름 중간에 도파관(3)의 결합부위가 위치하면서 전자파가 상측도파관 (3a)과 하측도파관(3b) 사이로 누설될 우려가 있으므로 두 도파관(3a)(3b)을 긴밀하게 밀착시키기 위하여 많은 볼트(미도시)로 체결하여야 하고 이로 인해 조립공수가 증가하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the waveguide of the conventional electrodeless lighting device as described above, the upper and
또, 전류가 상측도파관(3a)과 하측도파관(3b) 사이의 결합부위를 통과함에 따라 방수/방진과 도파관(3a)(3b)의 전기적으로 결합하기 위한 고가의 패킹부재(3c)를 구비하여야 하므로 생산비용이 가중되는 문제점도 있었다. In addition, as the current passes through the coupling portion between the
본 발명은 상기와 같은 종래 무전극 조명기기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 전계의 흐름을 차단하기 위한 도파관의 결합부위가 전류의 흐름 중간에 놓이는 것을 개선하여 두 도파관 사이로 전자파가 누설될 소지를 줄이고 이를 통해 두 도파관의 조립을 간소하게 하여 생산성을 높일 수 있는 무전극 조명기기의 도파관 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional electrodeless lighting device as described above, and improves the coupling portion of the waveguide for blocking the flow of the electric field in the middle of the flow of current, thereby causing electromagnetic waves to leak between the two waveguides. It is an object of the present invention to provide a waveguide structure of an electrodeless lighting device that can increase the productivity by reducing the assembly of the two waveguides and thereby simplify the assembly.
또, 두 도파관 사이에 저렴한 패킹부재를 개재하여 생산비용을 절감할 수 있는 무전극 조명기기의 도파관 구조를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a waveguide structure of an electrodeless lighting device that can reduce the production cost through an inexpensive packing member between two waveguides.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 마그네트론의 출력부에 연통하고 전자파에 의해 플라즈마화하면서 발광하도록 발광물질을 봉입한 무전극 전구를 수용하는 공진기에 연통하도록 속빈 통체로 형성하여 상기 마그네트론에서 생성되는 전자파를 공진기로 안내하는 무전극 조명기기의 도파관에 있어서, 마그네트론의 출력부와 결합되는 부분을 기준으로 양측에 대칭되게 좌우 양측 도파관을 형성하여 서로 연 통하도록 결합하는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 도파관 구조를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the electromagnetic wave generated in the magnetron is formed of a hollow cylinder to communicate with the resonator housing the electrodeless bulb containing the light emitting material to communicate with the output of the magnetron and emit light while being plasmaized by electromagnetic waves In the waveguide of the electrodeless lighting device for guiding the resonator to the resonator, the left and right waveguides are formed symmetrically on both sides with respect to the portion coupled to the output portion of the magnetron, and coupled to communicate with each other. Provide a waveguide structure.
이하, 본 발명에 의한 무전극 조명기기의 도파관 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the waveguide structure of the electrodeless illuminator according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 4는 본 발명 무전극 조명기기의 도파관을 보인 사시도이고, 도 5는 도 4의 "Ⅱ-Ⅱ"선단면도이며, 도 6은 본 발명 무전극 조명기기의 도파관과 공진기의 결합상태에 대한 변형예를 보인 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a waveguide of the electrodeless illuminator of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view "II-II" of Figure 4, Figure 6 is a modification of the coupling state of the waveguide and the resonator of the electrodeless illuminator of the present invention An example is a perspective view.
도 1을 참조하면 본 발명에 의한 무전극 조명기기는, 마그네트론(2)의 출력부(2a)를 도파관(10)의 결합부위에 연통하도록 결합하고, 도파관(10)의 전방측, 즉 마그네트론(2)의 결합방향과 직교하는 방향으로 무전극 전구(4)와 공진기(5) 그리고 반사갓(6)을 결합하며, 도파관(10)의 안쪽 공간에 상기 무전극 전구(4)를 회전시키는 전구모터(8)를 설치하여 구성한다.Referring to FIG. 1, the electrodeless illuminator according to the present invention combines the
도파관(10)은 도 4에서와 같이 TE10모드를 사용할 수 있도록 "디귿자"와 "역디귿자" 모양의 좌우측 도파관(11)(12)을 결합하여 "미음자"모양의 도파관(10)을 형성하고, 그 좌우 양측 도파관(11)(12)은 결합부위를 기준으로 상호 대칭되게 형성하는 것이 바람직하다. 또, 좌우 양측 도파관(11)(12)은 서로 연통되어 폐회로를 이루도록 속빈 통체로 형성한다.The
도파관(10)은 좌우 양측 도파관(11)(12)의 결합부위 사이에는 전기전도성을 고려하지 않은 방수/방진용 패킹(13)을 개재하여 나사 체결한다.The
또, 좌우 양측 도파관(11)(12)의 상측면 결합부위에는 마그네트론(2)의 출력 부(2a)를 삽입할 수 있도록 서로 형합하여 원형을 이루는 마그네트론삽입구멍(11a)(12a)을 각각 형성하고, 전방면에는 공진기(5)와 연통하여 마그네트론(2)에서 생성되는 전자파가 상기한 공진기(5)의 내부공간으로 공급되도록 전자파슬릿(10a)을 형성한다.In addition, the
또, 좌우 양측 도파관(11)(12)을 결합한 후 그 안쪽 외측면 사이의 좌우 폭(W)은 2.45GHz의 경우 대략 61 ~ 122mm 정도가 될 수 있도록 하고, 그 상하 높이(H)는 대략 폭의 크기보다는 작게 형성하는 것이 바람직하다.After the left and
한편, 전자파슬릿(10a)은 도 6에서와 같이 도파관(10)의 하측면 결합부위에 형성할 수도 있다. 이 경우 무전극 전구(4)와 공진기(5)의 설치 방향은 서로 평행하도록 소정의 간격을 두고 전후 양측에 배치한다.On the other hand, the electromagnetic wavelet (10a) may be formed on the lower side coupling portion of the
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
도면중 미설명 부호인 7은 유전체거울이다.In the drawing,
상기와 같은 본 발명 무전극 조명기기의 도파관은 다음과 같은 작용 효과가 있다.The waveguide of the electrodeless lighting device of the present invention as described above has the following effects.
즉, 제어부의 지령에 따라 전원공급부(미도시)에서 전원이 마그네트론(2)에 공급되어 마그네트론(2)에서는 고주파 에너지를 갖는 전자파를 발생하고, 이 전자파는 도파관(10)을 통해 공진기(5)의 내부로 유도되어 공진하면서 무전극 전구(4)에 봉입한 불활성가스를 방전하며, 이 방전에 의해 발생하는 열이 발광물질을 기화하여 플라즈마를 형성하면서 높은 광도의 빛을 방출하여 공간을 조명하게 된다.That is, power is supplied from the power supply unit (not shown) to the
이때, 도파관(10)은 마그네트론(2)의 결합부를 기준으로 좌우 양측에 대칭되 게 형성하여 결합함에 따라 전류가 마그네트론(2)의 결합부에서 좌우 양측 도파관(11)(12)을 따라 맞은편 결합부로 흐르게 되므로 전류의 흐름을 차단하는 부위가 양쪽 도파관(11)(12)을 결합하는 부위와 일치하게 되어 결국 전류의 흐름 중간이 끊겨 발생할 수 있는 전자파의 누설이 발생하지 않게 된다. 또, 양쪽 도파관(11)(12)을 결합할 때 두 도파관 사이에 개재하는 패킹부재는 전기전도성을 고려할 필요가 없어 볼트 체결시 많은 부위를 체결하지 않아도 되므로 그만큼 생산비용과 생산성을 높일 수 있다. 다만, 옥외 설치시 빗물이나 옥내 설치시 습기 등의 침투를 방지할 수 있는 저렴한 방수/방진용 패킹부재(13)만 두 도파관(11)(12) 사이에 설치하여도 조명기기의 신뢰성을 충분히 담보할 수 있으므로 그만큼 생산비용을 절감할 수 있다. At this time, the
본 발명에 의한 무전극 조명기기의 도파관 구조는, 마그네트론의 출력부를 기준으로 좌우 양측을 대칭되게 형성하여 결합함으로써, 전류의 흐름 중간에 도파관으로 연속되어 전자파의 누설을 미연에 방지할 수 있고, 두 도파관 사이에 저렴한 방수/방진용 패킹부재를 개재하므로 체결부재의 사용을 줄여 전체적으로 생산비용과 생산성을 높일 수 있다. The waveguide structure of the electrodeless illuminator according to the present invention is formed by symmetrically combining the left and right sides with respect to the output portion of the magnetron, thereby continuing the waveguide in the middle of the current flow, thereby preventing the leakage of electromagnetic waves. Since an inexpensive waterproof / dustproof packing member is interposed between the waveguides, the use of the fastening member can be reduced, thereby increasing the overall production cost and productivity.
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